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专利号: 2023105443575
申请人: 东北石油大学三亚海洋油气研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2025-03-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种表面增强拉曼散射和量子发射全介质纳米天线,其特征在于:全介质纳米天线由7个纳米圆盘(1)、增益纳米立方体(2)和衬底纳米立方体(3)组成,三者呈纵向无间隔分布;所述7个纳米圆盘由中心纳米圆盘和6个外层纳米圆盘组成,且外层6个纳米圆盘呈环形分布,中心纳米圆盘被嵌套在中心区域;所述7个纳米圆盘之间的间隙均相等;所述7个纳米圆盘(1)的材质为硅,所述增益纳米立方体(2)的材质为二氧化硅,所述衬底纳米立方体(3)的材质为硅;所述7个纳米圆盘(1)之间的间隙G为1 nm;

所述7个纳米圆盘(1)的直径D为80 nm,其厚度h为15 nm;所述增益纳米立方体(2)的边长L为250 nm,其厚度H1为5 nm;所述衬底纳米立方体(3)的边长L为250 nm,其厚度H2为50 nm;所述全介质纳米天线的背景折射率为常数1;

所述全介质纳米天线在外场的激发下,表现出双波长anapole mode现象,双波长348nm‑2 2 ‑2 2

和563nm对应的散射截面分别为25.321×10  μm 和5.7501×10  μm ;所述全介质纳米天线能够获得最大Purcell factor为1398;所述全介质纳米天线的散射截面两个波谷的位置与电场增强因子中的两个波峰的位置契合,多极子之间的相消干涉导致远场辐射减弱,进而提升了近场电场的增强,所述全介质纳米天线的多极子展开仿真曲线中有两个电偶极矩凹陷分别对应波长为λ=355 nm和λ=557 nm,并且这两个凹陷所在的位置与电场增加因子的波峰位置基本一致;在所述全介质纳米天线中电偶极矩和环形偶极矩之间存在空间重叠和相消干涉。

2.根据权利要求1所述的一种表面增强拉曼散射和量子发射全介质纳米天线,其特征在于:所述全介质纳米天线的入射光为平面波,其中波矢方向平行于z轴方向,偏振方向平行于x轴方向。